本發(fā)明涉及一種橡膠囊生產(chǎn)工藝。特別是涉及一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

隨著我國城市建設(shè)和發(fā)展的需要，城市地下空間得到了越來越多的開發(fā)和利用，特別是地下軌道交通建設(shè)、城市地下綜合管廊等。而此類地下隧道、管廊所經(jīng)區(qū)域可能存在透水層或巖層裂隙發(fā)育帶，在施工和運營期間就存在著發(fā)生滲漏甚至涌水突泥等問題的危險，此類問題一旦發(fā)生將導(dǎo)致地下施工設(shè)備的毀壞、地面塌陷，造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

目前隧道施工過程中對此類問題通常采用的治理措施是現(xiàn)澆混凝土壩體做擋水搶險，再采用灌漿等方式對滲水部位止水。但這種方法難以達到預(yù)期的效果，并且這種方法存在以下幾方面的缺點：1、建造投資較大；2、建造周期長，不能滿足涌水速度較大和突發(fā)的險情；3、拆除困難，并且會影響隧道的安全使用。

尋求一種經(jīng)濟有效、快速便捷的擋水結(jié)構(gòu)，是非常必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠在運輸、受力、材料強度等方面適用于隧道抗洪搶險的快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

1)制作橡膠囊內(nèi)膽，所述橡膠囊內(nèi)膽是由柔性PVC材料的：直筒段及與直筒段直徑相同的擋水半球和注氣半球采用熱合方式制成，在注氣半球的中心安裝注氣口，在直筒段分別與擋水半球和注氣半球相連的熱合縫處粘接一圈幅寬為0.3～0.6米的用于對接縫起加強作用的第一纖維復(fù)合材料；

2)分別用寬度1.0～2.5米、長度大于12米的第二纖維復(fù)合材料分別以擋水半球和注氣半球的中心點為纖維復(fù)合材料的中點，散射狀粘貼若干條，完全包裹住擋水半球和注氣半球，所述纖維復(fù)合材料兩端粘接固定在直筒段，位于直筒段上的纖維復(fù)合材料的長度大于等于3米；

3)用寬度1.0～3.0米的第三纖維復(fù)合材料以斜角纏繞包裹直筒段，纏繞搭接處寬度大于等于10cm，并采用熱合或粘接方式固定連接，與步驟2)共同形成第一層加強層；

4)用幅度為0.8～1.2米的簾子線網(wǎng)繞步驟3)所形成的柔性PVC內(nèi)膽的長軸方向包裹所述的第一層加強層，然后在外表面整體噴涂聚脲彈性體，厚度小于等于3mm，形成第二層加強層；

5)用若干條的幅度為1.0～2.5米的第四纖維復(fù)合材料包裹第二層加強層，每一條第四纖維復(fù)合材料都是沿第二層加強層長軸方向環(huán)繞一圈，且兩端的搭接處位于直筒段的中間處，搭接縫大于10cm，采用熱合或者粘接方式固定，兩條第四纖維復(fù)合材料之間的水平接縫處采用熱合或粘接方式固定連接，形成第三層加強層；

6)重復(fù)步驟2)；

7)用若干條幅度為1.0～2.5米的第五纖維復(fù)合材料分別沿直筒段的圓周方向依次纏繞一圈，整體包裹住直筒段，相鄰的第五纖維復(fù)合材料之間水平搭接縫寬度大于等于10cm，采用熱合或粘接方式固定連接，形成第四層加強層；

8)采用帆布或kevlar纖維織布防水、耐磨材料編制橡膠囊外層，制成橡膠囊成品。

步驟1)所述的直筒段分別與擋水半球和注氣半球相連的熱合縫的寬度大于等于10cm。

所述的第一纖維復(fù)合材料、第二纖維復(fù)合材料、第三纖維復(fù)合材料、第四纖維復(fù)合材料和第五纖維復(fù)合材料為kevlar纖維、vectran纖維或玻璃纖維，第一纖維復(fù)合材料、第二纖維復(fù)合材料、第三纖維復(fù)合材料、第四纖維復(fù)合材料和第五纖維復(fù)合材料縱橫兩個方向的抗拉強度大于等于6kN/5cm。

步驟1)所述的注氣口包括有：依次位于注氣半球內(nèi)側(cè)的內(nèi)防水墊片和內(nèi)法蘭盤，依次位于注氣半球外側(cè)的外防水墊片和外法蘭盤，依次貫穿外法蘭盤、外防水墊片、內(nèi)防水墊片和內(nèi)法蘭盤的注氣鋼管，所述外法蘭盤、外防水墊片、注氣半球、內(nèi)防水墊片和內(nèi)法蘭盤通過螺絲固定連接在一起，在注氣鋼管位于所述注氣半球外側(cè)的一段上設(shè)置有閥門。

步驟3)中所述的第三纖維復(fù)合材料采用粘接方式固定在直筒段上。

若橡膠囊用于深埋隧道中，在步驟7)形成第三層加強層后，再依次重復(fù)步驟5)、步驟6)和步驟7)。

本發(fā)明的一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝，具有較強的實際價值和經(jīng)濟效益，優(yōu)點如下：

1、橡膠囊選用的制作材料較便宜，具有極大的經(jīng)濟優(yōu)勢。

2、選用的材料強度較高，能夠承受巨大的充灌壓力。

3、該工藝能夠使橡膠囊結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、強度高、柔軟性好易折疊，能夠方便運輸和安裝，具有可重復(fù)利用的特性。

本發(fā)明生產(chǎn)的一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊，可用于隧道滲漏、涌水突泥、洪水倒灌等情況，險情發(fā)生時將橡膠囊安裝到位后向橡膠囊內(nèi)迅速充水(氣)，使其膨脹塞滿整個隧道，由于所選用的土工織物與橡膠材料，可以與隧道壁充分貼合，有效防止水體滲漏。結(jié)合后續(xù)的注漿堵滲、排水等治理方案，形成快速有效的治理方案。治理結(jié)束后，排出橡膠囊內(nèi)的水(氣)，便可方便的回收儲存。

附圖說明

圖1是橡膠囊內(nèi)膽整體制作示意圖；

圖2是注氣口正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的1-1剖視圖；

圖4是在橡膠囊內(nèi)膽的擋水半球和注氣半球采用纖維復(fù)合材料加強的示意圖；

圖5是圖4的側(cè)視圖；

圖6是以纖維復(fù)合材料斜角纏繞包裹橡膠囊內(nèi)膽直筒段的示意圖；

圖7是本發(fā)明中簾子線網(wǎng)包裹示意圖；

圖8是圖7的側(cè)視圖；

圖9是采用纖維復(fù)合材料外包層示意圖；

圖10是圖9的側(cè)視圖；

圖11是采用層纖維復(fù)合材料包裹直筒段最外層的示意圖。

圖中

1：直筒段 2：注氣半球

3：擋水半球 4：注氣口

41：防水墊片 42：內(nèi)法蘭盤

43：外防水墊片 44：外法蘭盤

45：注氣鋼管 46：閥門

47：螺絲 5：第一纖維復(fù)合材料

6：第二纖維復(fù)合材料 7：第三纖維復(fù)合材料

8：簾子線網(wǎng) 9：第四纖維復(fù)合材料

10：第五纖維復(fù)合材料 11：搭接處

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝做出詳細(xì)說明。

本發(fā)明的一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝，包括橡膠囊結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料的選用、加工流程及方法。該擋水結(jié)構(gòu)由多種纖維織物及橡膠材料組成，由內(nèi)到外依次包括柔性PVC內(nèi)膽、直筒段高強纖維織物柔性復(fù)合材料外層、滌綸絲、聚脲噴涂層、橡膠囊整體高強纖維復(fù)合材料外包層、帆布或其他耐磨材料，在材料搭接處做局部加強處理。

內(nèi)膽由柔性PVC材料整體熱合而成，熱合接縫寬度不小于10cm，接縫處粘貼高強纖維復(fù)合材料加強，內(nèi)膽的一側(cè)半球端安裝注氣口，用法蘭盤固定在半球中心。

高強度纖維織物柔性復(fù)合材料以纖維織物作為加筋層(纖維織物根據(jù)強度要求可選用kevlar纖維、vectran纖維或玻璃纖維)，在加筋層左右兩面覆膜加工而成，該復(fù)合材料在經(jīng)緯兩個方向上的抗拉強度均不小于120kN/m。

用若干條幅寬1.0～2.5米、長超過12米的高強纖維織物復(fù)合材料對兩端半球端進行加強，繞兩端半球的中心點粘貼一圈，完全包裹住半球端，布條兩端粘接固定在PVC直筒段上。直筒段用高強纖維復(fù)合材料以斜角包裹一層，沿橡膠囊長軸方向用滌綸絲纏繞一圈，之后橡膠囊整體噴涂聚脲，沿橡膠囊長軸方向用幅寬1.0～2.5米的高強纖維復(fù)合材料環(huán)繞橡膠囊一圈成一整體外包層，再對兩個端部用高強纖維復(fù)合材料做加強處理，再在垂直于橡膠囊長軸方向纏繞橡膠囊直筒段一層。高強纖維復(fù)合材料搭接縫寬度不小于10cm，采用熱合或者粘膠方式連接。

本發(fā)明的一種快速處理隧道涌水突泥問題的橡膠囊生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

1)如圖1所示，制作橡膠囊內(nèi)膽，所述橡膠囊內(nèi)膽是由柔性PVC材料的：直筒段1及與直筒段1直徑相同的擋水半球3和注氣半球2采用熱合方式制成，所述的直筒段1分別與擋水半球3和注氣半球2相連的熱合縫的寬度大于等于10cm，所述內(nèi)膽起密封作用。在注氣半球2的中心安裝注氣口4，在直筒段1分別與擋水半球3和注氣半球2相連的熱合縫處粘接一圈幅寬為0.3～0.6米的用于對接縫起加強作用的第一纖維復(fù)合材料5；

如圖2、圖3所示，所述的注氣口4包括有：依次位于注氣半球2內(nèi)側(cè)的內(nèi)防水墊片41和內(nèi)法蘭盤42，依次位于注氣半球2外側(cè)的外防水墊片43和外法蘭盤44，依次貫穿外法蘭盤44、外防水墊片43、內(nèi)防水墊片41和內(nèi)法蘭盤42的注氣鋼管45，所述外法蘭盤44、外防水墊片43、注氣半球2、內(nèi)防水墊片41和內(nèi)法蘭盤42通過螺絲47固定連接在一起，在注氣鋼管45位于所述注氣半球2外側(cè)的一段上設(shè)置有閥門46。

2)如圖4、圖5所示，分別用寬度1.0～2.5米、長度大于12米的第二纖維復(fù)合材料6分別以擋水半球3和注氣半球2的中心點為纖維復(fù)合材料6的中點，散射狀粘貼若干條，完全包裹住擋水半球3和注氣半球2，所述第二纖維復(fù)合材料6兩端粘接固定在直筒段1，位于直筒段1上的纖維復(fù)合材料6的長度大于等于3米；

3)如圖6所示，用寬度1.0～3.0米的第三纖維復(fù)合材料7以斜角纏繞包裹直筒段1，纏繞搭接處11寬度大于等于10cm，并采用熱合或粘接方式固定連接，所述的第三纖維復(fù)合材料7采用粘接方式固定在直筒段1上，與步驟2)共同形成第一層加強層；

4)如圖7、圖8所示，用幅度為0.8～1.2米的簾子線網(wǎng)8繞步驟3)所形成的柔性PVC內(nèi)膽的長軸方向包裹所述的第一層加強層，然后在外表面整體噴涂聚脲彈性體(如SPE-120d高彈防撞聚脲、Air++1601柔性防撞聚脲等)，厚度小于等于3mm，形成第二層加強層；

5)如圖9、圖10所示，用若干條的幅度為1.0～2.5米的第四纖維復(fù)合材料9包裹第二層加強層，每一條第四纖維復(fù)合材料9都是沿第二層加強層長軸方向環(huán)繞一圈，且兩端的搭接處12位于直筒段1的中間處，搭接縫大于10cm，采用熱合或者粘接方式固定，兩條第四纖維復(fù)合材料9之間的水平接縫處13采用熱合或粘接方式固定連接，形成第三層加強層，接縫處；

6)重復(fù)步驟2)；

7)如圖11所示，用若干條幅度為1.0～2.5米的第五纖維復(fù)合材料10分別沿直筒段1的圓周方向依次纏繞一圈，整體包裹住直筒段1，相鄰的第五纖維復(fù)合材料10之間的垂直搭接縫14寬度大于等于10cm，采用熱合或粘接方式固定連接，形成第四層加強層；

若橡膠囊用于深埋隧道中，在步驟7)形成第三層加強層后，再依次重復(fù)步驟5)、步驟6)和步驟7)。

8)采用帆布或kevlar纖維織布等防水、耐磨材料編制橡膠囊外層，制成橡膠囊成品。

本發(fā)明中，所述的第一纖維復(fù)合材料5、第二纖維復(fù)合材料6、第三纖維復(fù)合材料7、第四纖維復(fù)合材料9和第五纖維復(fù)合材料10為kevlar纖維、vectran纖維或玻璃纖維，第一纖維復(fù)合材料5、第二纖維復(fù)合材料6、第三纖維復(fù)合材料7、第四纖維復(fù)合材料9和第五纖維復(fù)合材料10縱橫兩個方向的抗拉強度大于等于6kN/5cm。